亚精胺缓解番茄幼苗高温胁迫伤害的光合机理

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tanshug
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)是世界上种植范围广的蔬菜作物之一,起源于南美洲,由于风味特殊、营养丰富(富含维他命A和维他命C)和产量高,受到人们欢迎。番茄在我国各地普遍种植,为设施栽培的主要蔬菜。而在设施生产中,高温热害已成为限制作物产量最重要的因子。高温会对作物生育及产量造成消极影响。多胺(Polyamines, PAs)是低分子量的生物胺,普遍存在于所有生物体中,涉及到许多生长发育过程,如细胞分裂、解除块茎休眠、种子发芽、花芽分化和发育、胚胎形成、坐果、果实成熟、植物形态和应对逆境胁迫。多胺的种类主要包括二价腐胺(Put)、三价亚精胺(Spd)和四价精胺(Spm)。近年来越来越多的研究者使用外源多胺类物质调节植物各种胁迫耐性进行研究。然而,关于多胺调节蔬菜作物高温胁迫光合机理的研究比较少见。本文以高温敏感型番茄品种‘浦红968’为试材,在人工气候箱中采用基质栽培的方式,通过叶面喷施亚精胺(Spd),研究亚精胺对高温胁迫下(38℃/28℃,昼/夜)番茄叶片光合器官结构和功能的影响,从光合作用、叶绿素荧光、叶绿体超微结构、叶绿体膜脂成份等方面,探讨外源Spd调节高温胁迫下番茄幼苗光合器官结构和功能的作用机制。主要结果如下:1.叶面喷施0.1-5 mmol·L1 Spd均能在一定程度上缓解高温胁迫对番茄幼苗生长的抑制,其中以1 mmol·-L-1 Spd效果最好,可以显著提高幼苗光合色素含量和净光合速率(Pn),促进高温胁迫下番茄幼苗的生长。2.高温胁迫引起单位反应中心吸收光能(ABS/RC)、捕获光能(TRo/RC)和热耗散能量(DI0/RC)的增加,而降低单位反应中心传递能量(ET0/RC)和光合性能(PI(abs))、使放氧复合体受损,电子传递活性受到抑制;高温胁迫下,外源Spd处理显著降低叶片ABS/RC、TRo/RC、DI0/RC,提高ET0/RC和PI(abs)’说明外源Spd能够稳定光合器官的结构和功能,优化能量在PS Ⅱ反应中心的分配,促进电子在PSⅡ和PSI之间的传递,进而缓解高温胁迫对番茄幼苗光化学活性和光合性能的抑制。3.高温胁迫下PS Ⅱ遭受破坏,最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPS Ⅱ显著降低;喷施Spd提高叶片电子传递活性,促进电子传递链消耗更多的激发能,缓解高温胁迫下多余能量对PS Ⅱ的抑制,从而提高高温胁迫下番茄幼苗叶片的光化学效率。4.高温胁迫降低叶绿体膜脂双键指数(DBI),降低不饱和脂肪酸相对含量,其中棕榈酸含量大幅上升而硬脂酸和亚麻酸含量显著下降,膜的流动性受到破坏,高温胁迫下类囊体基粒片层排列松散紊乱,基质片层断裂,类囊体膜遭受明显破坏和解体;高温胁迫下,喷施Spd,显著提高叶绿体膜脂脂肪酸的不饱和度,使基粒片层清晰、类囊体膜较完整,表明Spd有助于维持膜的流动性,缓解高温对叶绿体膜的损害,从而增强光合器官的完整性和稳定性,提高幼苗的光合作用,增强幼苗的耐热性。
其他文献